JP2002349739A - バルブ・ボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ハウジング基部から当該ハウジン
グに亙り軸心方向に延在する内部チャンバを含むハウジ
ングを備えるバルブ・ボックスを提供する。 【解決手段】 チャンバは基部から外方に延在してチャ
ンバ開口を形成するハウジング側壁表面により画成され
る直径を有する。チャンバ開口は内径方向に配置された
シール表面を含む。バルブ・ボックスはチャンバ開口に
配置された蓋体を含む。蓋体は凹形中央区画とシール表
面とを含む。蓋体シール表面はチャンバに向けて径方向
に配置されると共にチャンバ開口シール表面と対向すべ
く配置される。チャンバ表面・蓋体シール表面間には環
状シールが介挿される。シール表面と蓋体シール表面は
チャンバ内の圧力により凹形中央部分が蓋体上に外径方
向の圧力を加えることで環状シールを更に圧縮して耐漏
性シールを担保し、チャンバ開口に直交して配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】関連出願の説明 本願は、2000年12月11日に出願された仮出願第60/254,7
31号の利益を請求するものである。

【０００２】発明の分野 本発明は、当業界でバルブ・ボックス(valve box)とし
て公知の容器(enlosure)に関する。バルブ・ボックス
は、バルブおよびマニフォルド・システムなどの流体制
御デバイスを囲繞して流体漏出物を収容すべく使用さ
れ、より詳細には、該システムが圧力下に在る場合に流
体を相当程度で収容すべく設計される。

【０００３】

【従来の技術】一定の分野では各処理段階において苛性
化学薬品が使用されることから、取扱う上では特定の予
防措置が必要となる。実施される特定の取扱い予防措置
は、特定のプロセス操作、および、製造されつつある製
品の種類に依存する。一定の場合、特定の取扱い予防措
置は材料の選択を限定することで、流体制御システムを
構築すべく選択された材料がプロセス化学物質に露出さ
れても故障しないことを確実とし得る。他の場合には、
流体制御システムの湿潤部分を形成すべく選択された材
料は使用中においてプロセス内に汚染物質を導入しない
ことで、非常に純粋なプロセスの汚染を回避することが
望まれる。特定の取扱い予防措置は更に、プロセス流体
を収容する主要流体制御デバイスの回りに収容システム
を配備することで、環境に対する主要流体制御デバイス
の露出を制限すると共に、該主要流体制御デバイスが漏
れを起こしたり故障しても健康および環境に関する一切
のリスクを最小化すべく行われる。

【０００４】特に半導体分野では、半導体の製造プロセ
スの間に極めて酸性の化学物質が使用される。半導体の
製造プロセスはまた、最終製品を汚染しない様にプロセ
ス液体は高純度レベルであることを要求する。故に付加
的な要件とは、湿潤する流体制御デバイスを作成すべく
選択された材料が処理の間においてシステムに汚染物質
を導入しないことである。また、半導体処理操作におい
て化学物質を移送する上では一般的にフッ素樹脂管が使
用されるが、これは比較的に柔軟であることから、一切
の可能的な漏出もしくは破裂を防止すべく補助的収容シ
ステムを使用する必要がある。

【０００５】半導体分野において斯かる化学物質を移送
する上では、バルブ・ボックスを使用して可能的漏出を
防止すべく、バルブも使用される。バルブ・ボックス
は、バルブ、マニフォルドおよび関連する接続管もしく
はハウジングを囲繞すべく設計されると共に、(フッ素
樹脂管を透過し得る)蒸気露出と、バルブ、継手(fittin
g)もしくは管が漏出した場合における短期間の液体露出
とに耐えることが企図される。当業界で公知のバルブ・
ボックスは平坦で不透明なポリプロピレンにより構築さ
れるが、これは先ず所定サイズに切断されてからボック
スの形状で相互に空気溶着される。ポリプロピレンが選
択されるのは、極めて経済的であり、溶着が容易であり
且つ耐久性があるからである。また、ボックスの前側開
口に亙る窓部としては透明なPVCが典型的に使用され、
内部に収容された流体制御システムが視認され得る。前
記窓部はまた着脱可能であり、所望のバルブ調節および
／または検査を行うために前記システムへの接近を許容
する。

【０００６】このような公知のバルブ・ボックスはO-リ
ング・シールを含むが、該O-リング・シールは上記窓部
とバルブ・ボックス・ハウジングとの間に圧縮されると
共に、該バルブ・ボックスからの気体もしくは液体の漏
出を防止すべく作用する。上記シールは上記窓部とハウ
ジングとの間において、該窓部およびボックスの各対向
フランジ部分を貫通伸延する複数の機械ネジにより所定
位置に保持される。上記各フランジ部分は、相互に対し
て且つ上記ボックスおよび窓部の残存表面と平行に配向
されると共に、上記ボックスおよび窓部の縁部に沿って
延在する。而して上記シールは２つのフランジ部分の間
に介挿されると共に、締め付けられた各機械ネジにより
圧縮される。この種のシール配置構成は“端面シール(f
ace seal)”と称される、と言うのも、このシールは単
に上記窓部およびボックスの各フランジの各対向平坦面
間に位置されるからである。斯かる端面シール配置構成
によれば、シールは各ネジと平行な方向に圧縮される。

【０００７】また公知のバルブ・ボックスは、必要な補
助収容配管との接続を行うべく且つ／又はボックスを介
して電気ワイヤおよび他の重要でない管を通すべく、ボ
ックスのひとつ以上の側面に溶着された一個以上のポリ
プロピレン継手も含んでいる。上記ポリプロピレン継手
に対しては、補助的収容システムへの遷移部であって溶
媒結合を効率的とすべくPVC／PVC接続を有することが必
要な遷移部を作成すべく、PVC継手が螺着される。斯か
る公知のバルブ・ボックスは典型的に、壁部に吊下され
又は架台に取付けられる。上記ボックス内に上記バルブ
が設置されて全ての必要な流体接続が行われた後、上記
ボックスが所期機能を達成し得ることを確実にすべく該
ボックスは典型的にテストされる。上述の様式で構築さ
れた当業界で公知のバルブ・ボックスは、補助的収容シ
ステム全体の一部として、1psigの圧力で1時間に亙る漏
出テストに耐え得るべきである。

【０００８】上述の様式で構築される公知のバルブ・ボ
ックスは流体制御システムに対して一定度合いの補助収
容保護を提供するが、幾つかの不都合が在る。たとえば
材料の観点からは斯かるバルブ・ボックスを薄寸ポリプ
ロピレンを使用して構築することがコスト効率的である
が、１５個もの別体片を切断して相互に溶着する作業は
時間が掛かりコスト高なプロセスである。更に、斯かる
構築方法ではそのサイズの故にボックスが高重量となる
ことから、可能的な取付けおよび／または位置決めの選
択肢が限られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】公知のバルブ・ボック
スに伴う主な問題および懸念は、シールの設計態様と、
ボックスが加圧された場合の漏出に対する該シールの脆
弱性である。ボックス内において、圧力テストの間にお
ける空気に依り、または、管もしくは囲繞された流体制
御デバイスからの流体漏出に依り圧力が蓄積されると、
該圧力は上記ボックス開口から外方離間する様に上記窓
部を押圧すべく作用する。外方に向けられたこの圧力に
より各対向フランジは相互から離間すべく押圧され、す
なわち上記機械ネジから与えられる圧縮力の逆方向へと
押圧されることにより、上記シールを負荷解除する。そ
の様なシールの負荷解除の結果、上記バルブ・ボックス
からは気体および／または流体が漏出し得る。

【００１０】上記従来のバルブ・ボックス構成による別
の問題は、フランジに対して開放された平坦底部を有す
る該ボックスの設計態様である。すなわちこの設計態様
は、上記窓部が開かれもしくは取り外されたときに上記
ボックスから出て来る漏出液体を防止する何らの防壁も
提供しない。斯かる従来のバルブ・ボックスによる別の
問題は、不透明なポリプロピレン材料を使用してボック
スを構築することから、上記窓部から離間した箇所にお
ける内部漏出もしくは滴下を観察するのが困難なことで
ある。また、斯かる公知のバルブ・ボックスに伴う更に
別の問題はポリプロピレン継手の使用が必要なことであ
り、これはボックスのコストを不必要に増大すると共
に、ポリプロピレン製ボックスから補助的収容システム
のPVCパイプへの遷移部として機能するにすぎない。

【００１１】故に、上述の各問題に対処する様式でバル
ブ・ボックスを構築するのが望ましい。バルブ・ボック
スは、(1)時間的およびコスト的に効率的であり、(2)ハ
ウジング内における圧力の蓄積に依る漏出に対して脆弱
でないシール配置構成を提供し、(3)バルブ・ボックス
の蓋体もしくは窓部の開口時にハウジングからの流体漏
出を防止し、(4)透明ハウジングを提供することで、該
ハウジング内における漏出および滴下の容易な視覚的観
察を可能とし、(5)ポリプロピレン継手を提供する必要
性を一掃し、且つ、(6)設置および取り扱いのために全
体の重量を減少する、という様式で構築することが望ま
しい。

【００１２】

【課題を解決しようとする手段】本発明の原理に従い構
築されたバルブ・ボックスは、内部圧力が増大するにつ
れて増大するシール力を生成することで、該ボックス内
における液体漏出の場合に耐漏性シールを提供する機能
を改善するという自己励起シール配置を有すべく構成さ
れる。本発明のバルブ・ボックスは概略的に、ハウジン
グ基部から前記ハウジングに亙り軸心方向に延在する内
部チャンバを含むハウジングを備える。上記ハウジング
・チャンバは、上記基部から外方に延在してチャンバ開
口を形成するハウジング側壁表面により画成される直径
を有する。上記チャンバ開口は、上記チャンバの内径方
向に向けて位置されたシール表面を含む。

【００１３】上記バルブ・ボックスは更に、上記ハウジ
ング・チャンバ開口上に位置された蓋体を含む。該蓋体
は、凹形中央区画と、その回りで径方向に配設されたシ
ール表面とを含む。上記蓋体シール表面は上記チャンバ
に向けて径方向に位置されると共に上記チャンバ開口シ
ール表面と対向すべく配置される。上記ハウジング・チ
ャンバ表面と蓋体シール表面との間には環状シールが介
挿される。上記チャンバ・シール表面および蓋体シール
表面は、上記チャンバ内の内部圧力により上記凹形中央
部分が上記蓋体上に外径方向の圧力を加えることで上記
環状シールを更に圧縮して耐漏性シールを確実とする如
く、上記チャンバ開口に対して略々直交して配置構成さ
れる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本明細書中に記述される本発明の
特徴および利点は以下の説明および添付図面を参照する
ことでさらに良く理解されよう。本発明のバルブ・ボッ
クスは、少なくとも5psigの加圧内部環境にて囲繞され
たバルブおよび関連する管／ハウジング／センサの耐漏
出収容(leak-tight containment)を提供し得るシール機
構を提供すべく特に設計されたボックスおよび蓋体を含
む。

【００１５】図１乃至図３は、概略的にボックス12およ
び蓋体14から成るべく本発明の原理に従い構築されたバ
ルブ・ボックス10を示している。ボックス12の構造は、
基部16と、該基部16に直交して配向された４個の側壁1
8、20、22および24とを備える。該４個の側壁は、上記
ボックスの開口を画成すべく上記基部から外方に突出す
る。上記ボックスは、好適実施例においてはタイプIIの
透明PVCであるポリマ材料から形成される。

【００１６】ボックス12は、成形プロセスにより形成さ
れ得る。例示的実施例において上記ボックスは、熱成形
法(thermoforming method)により、更に好適には、２枚
の薄寸材料が所望温度に加熱されて同時に真空成形され
ることでボックス構造などの中空部材を形成するという
ツイン・シート真空成形により形成される。成形の後、
上記中空部材の基部に対向するパネルは所望の幾何形状
へと切り揃えられる。

【００１７】上記ボックスを作成する上では熱成形法が
望ましい、と言うのも、複数のパネルを一体的に溶着す
るという従来のバルブ・ボックス構築方法と比較する
と、該熱成形法はボックスの作成に必要な作業および時
間を相当に減少するからである。故に上記成形方法に依
れば製造効率が高められることから、製造コストが減少
される。更に上記ツイン・シート熱成形法に依れば、２
枚の薄寸体が相互に接合されるハウジング開口を囲繞す
る厚寸材料領域であって、たとえばヒンジなどの所望の
取付機構を支持することで蓋体14の取付けを許容し得る
フランジ25(図１)を画成するハウジング開口を囲繞する
厚寸材料領域が製造され得る。

【００１８】上記ボックスを熱成形法により構築する別
の利点は、圧力を保持すべく設計される構造の設計態様
においては望ましくない平坦な側部および鋭角的な角隅
部を克服する機能である。故に好適実施例において本発
明のボックス12は、丸められた角隅部と概略的に丸めら
れた側壁表面とを含んでいる。上述された如く上記ボッ
クスは、上記各ボックス側壁から直角に外方に所定距離
だけ延在するフランジもしくは唇部25を含んでいる。フ
ランジ25はバルブ・ボックス蓋体14の相補部分に対する
合致係合表面を提供することで、以下に記述される手段
による取付けを容易化する。

【００１９】上記ボックスの基部および各側壁は、該ボ
ックス内における所望のバルブの配置に適応すべく、該
ボックスに対するバルブの取付に適応すべく、且つ、該
ボックスの外側から上記バルブに対する必要な管／ホー
スおよび／または電気ワイヤのルーティングに適応すべ
く配置構成される。例示的実施例においてボックス12
は、一個以上のボックス側壁に取付けられた一個以上の
継手26を含み得る。ポリプロピレンから形成される従来
のバルブ・ボックスと異なり上記ボックス自体がPVCで
形成されることから、PVC継手を該ボックスに取付ける
前に該ボックスに遷移継手を最初に取付ける必要は無
い。寧ろ、補助的収容システムのPVC継手は上記ボック
スに対して直接的に接続され、更なる製造時間および費
用を回避し得る。

【００２０】PVC継手26は上記ボックスに対し、溶着、
接合もしくはガスケット挟持方法により取付けられ得
る。上記溶着プロセスは、上記ボックスの内側および外
側の側壁表面に対して各継手が溶着されるという高温空
気溶着により実施され得る。好適実施例においてPVC継
手26は、ボックスに対して該継手がスピンされることで
両方の材料が軟化して相互に溶融する温度まで継手とボ
ックスの側壁との間に摩擦が引き起こされるという摩擦
溶着プロセスにより上記ボックスに取付けられる。スピ
ン溶着が好適なのは、更に一貫した信頼性のある溶着を
提供し、実施する上でそれほどの技術を必要とせず、且
つ、螺着もしくは高温空気溶着の接合に頼らず実質的に
保証された耐液性の補助囲繞システムを提供するからで
ある。

【００２１】図２および図３は、他の継手が取付けられ
得る上記ボックスの他側20および18を示している。バル
ブ・ボックス・ハウジング12に対して取付けられる継手
の厳密な位置、継手の種類および継手の個数は、ボック
ス内に設置されるバルブの種類などの特定のバルブ・ボ
ックス用途に依存して変化することは理解される。故
に、これらの図に示された上記ボックス用継手は参考の
ために配備されたものであり、ボックス上の継手の個
数、種類または位置の限定を意図していないことは理解
される。

【００２２】次に図２および図３を参照すると、ボック
ス12は、フランジ25の底面からボックス側壁18、30、22
および24の外側面まで延在する所定個数の補強板28も含
み得る。各補強板28は、構造的支持部を提供すべく且つ
フランジ25の安定化を助力すべく機能するリブの形態と
され得る。代表的実施例においてボックス12は、該ボッ
クス12の回りにおいて等距離に離間されて上記フランジ
に対する均一な支持構造を提供する複数の補強板28を含
む。

【００２３】図２および図３に最も良く示される如くボ
ックス側壁面18、20、22および24は段階形状を有すべく
配置構成されるが、該段階形状は、基部16から所定距離
もしくは長さだけ延在する第1区画と、該第1区画から離
間して延在すると共に該第1区画から外方に所定距離だ
け拡開された第2区画とから成る。この段状の側壁構成
は、一切の漏出液体を収集すべく上記ボックスに低位点
を提供するために意図的に設計されている。故に、上記
バルブ・ボックスの内部から漏出した一切の液体は重力
により上記ボックスの底部へと進み、上記第1区画から
側壁18に沿い、比較的に低位の上記第2区画へと移動す
る。この様な上記側壁に沿った液体の通過は、上記各側
壁区画間において丸められた遷移部により助力される。
上記バルブ・ボックス内に収集された液体を除去すべ
く、ドレン(図３)が使用される。

【００２４】図３に示された如く、この例示的実施例の
バルブ・ボックスの底部を形成する側壁18は、各側壁の
低位点に位置されたドレン30を含む。もし製造の時点で
はボックスの特定配向が知られておらず、または、汎用
的に配向されたバルブ・ボックスの製造が所望されたと
すれば、各ドレンは各側壁表面の低位点に配置され得る
(たとえば図２のドレン30を参照)。

【００２５】図４を参照するとボックス12はカラー32を
含むが、該カラー32は、フランジ25の内面と一体的であ
り、且つ、上記ボックスを貫通して延伸する軸心に略々
平行に上記基部から所定距離だけ上記フランジから外方
に延在する。カラー32は末端部を含むが、該末端部は上
記ボックスの開放端部を形成すると共に、該カラーの一
部からボックスの内方に向けられた唇部34の形状に形成
される。故に上記ボックス開口は、夫々、基部16から上
記ハウジングを貫通して延伸する軸心から略々直角に外
方に向けられ、該軸心と略々平行とされ、且つ、該軸心
に向けて略々直角に内方に向けられた３つの表面36、38
および40を有する唇部を含む。

【００２６】カラー32は少なくとも２つの機能を有す
る。先ず該カラーは、上記蓋体が取り外されたときに上
記バルブ・ボックス内から漏出した液体が該バルブ・ボ
ックスから流出するのを防止する構造すなわち流体防壁
として作用する構造を提供する。上記流体防壁機能は、
上記フランジの一部から上記ボックス・ハウジングの内
方に突出する隆起部42と、カラー唇部34の内方配向表面
40との両者により提供される。第2に上記カラーは、以
下においてより良く説明される如くバルブ・ボックスの
加圧の間においてシール効果を強化すべく作用する上記
蓋体に対するシール構造を提供する。(上記バルブ・ボ
ックスの上記構造的要素において記述された)上記ボッ
クス・カラーは、上記ボックスと一体的であり且つ熱成
形プロセスにより形成される。

【００２７】上記で簡単に論じられた如く、バルブ・ボ
ックス10はボックス12の開口上に位置される蓋体14を含
む。図１および図４を参照すると、蓋体14は外側周縁部
に沿って隆起唇部44により画成された凹形中央区画43を
含む。凹形区画43は、上記ボックス開口内へと内方に所
定距離だけ垂下すべく設計されると共に、概略的に一定
の内側曲率半径を有する。図４および図５を参照すると
隆起唇部44(図４における上記バルブ・ボックスの配向
を参照する)は、外方に向けられたボックス・カラー表
面40に対して配置されるべき形状とされた内方向き表面
46と、上記ボックスの水平カラー表面38に配置されるべ
き形状とされた水平表面48と、上記ボックス・カラー唇
部の外向き表面32に対して配置されるべき形状とされた
内方向き表面50とを含む。

【００２８】図１および図４を参照すると蓋体14は更
に、唇部44から外方に延在する側壁52であってボックス
・カラー32の回りに延在すべき形状およびサイズとされ
た側壁52を含む。蓋体側壁52の末端部には、ボックス・
フランジ25に対して嵌合するサイズおよび形状とされた
フランジ54が画成される。蓋体側壁52は、上記唇部を上
記ボックス開口上に配置し且つ該ボックス開口から取り
外すときにカラー唇部34上への蓋体フランジ54の配置を
可能とすべく、唇部44からフランジ54に亙る僅かな外方
拡開を有すべき形状とされる。蓋体側壁52は、上記蓋体
が上記ボックスに対する閉成位置に置かれたときに上記
蓋体唇部と上記カラー唇部表面との間に圧縮力が加わる
如きサイズとされる。この様な形状とすることで上記蓋
体は上記ボックス開口の全体に嵌合し、ボックス・カラ
ー32およびカラー唇部34の各表面に対する圧縮嵌合を形
成すべく設計される。

【００２９】上記蓋体は好適には、上記ボックスを形成
すべく使用されたPVCなどと同一の種類の材料から形成
される。上記ハウジングと同様に上記蓋体は、製造効率
の改善と製造コストの減少のために熱成形プロセスを使
用して形成され得る。

【００３０】上記蓋体は上記ボックスに対し、特定のバ
ルブ・ボックス用途に依存して多数の異なる手法で取付
けられ得る。たとえば上記蓋体はその各フランジ端部55
(図１)のひとつにおいて、上記蓋体とボックスとを向か
い合わせる様に移動する取付けを可能とする(不図示の)
ヒンジ・アセンブリもしくは他の手段を用いて取付けら
れ得る。上記蓋体は種々の従来の締め付けもしくは取付
け手段を用いて上記ボックスに対して締め付けられ得る
が、斯かる手段はたとえば、ハウジングおよび蓋体の夫
々のフランジ内におよび／またはフランジを貫通して締
め付けられる機械ネジを使用する螺着取付け、または、
各フランジの回りに締着されるヒンジ・クランプを使用
する挟持取付けなどである。

【００３１】図４および図５を参照すると上記蓋体は、
該蓋体の外向き表面区画46に配備された溝58内に配設さ
れたシール56を含む。該シール56は連続的部材の形態で
あるが、該連続的部材は、完全に表面区画46の回りに配
設されると共に、カラー唇部34の対向表面40との圧縮接
触を形成する如く蓋体表面区画46に沿って位置される。
シール56は、(たとえばO-リングなどの)対称的なまたは
非対称的な断面を有する中実もしくは中空構造の形態と
され得る。

【００３２】半導体分野、または、極めて酸性もしくは
腐食性の化学物質の使用を要する他の用途での使用のた
めに、上記シールはたとえばVitonなどの化学耐性物質
から形成される。代替的に上記シールは、ゴムなどの非
化学耐性物質から形成されると共に必要な程度の化学的
保護を提供する化学耐性物質により被覆されても良い。
但し上記シールの重要な要件は、圧縮されたときに上記
蓋体とボックスとの間に所望程度の締め付けを提供する
ことで上記バルブ・ボックス内における所定量の圧力蓄
積に抗することである。例示的実施例においてシール56
は、シール溝58よりも小さな半径を有する丸形断面を有
すべき形状とされる。これは望ましい、と言うのも、上
記ボックス上の閉成位置に上記蓋体が在るときに耐液性
シールを維持すべく表面46上に必要とされる接触を生成
する如く上記シールが一定の距離だけ依然として突出し
乍らシール溝58内に嵌合し得るからである。更に例示的
実施例において上記シールは中空構造を有するが、これ
は、圧縮下において付加量の弾性的な締め付け変形を提
供することでシール効果を強化すべく設計されたもので
ある。

【００３３】図４を参照すると凹形蓋体区画43は、基部
16から上記ハウジングを貫通して延伸する軸心に平行
に、上記ハウジングの内方に向けて所望距離だけ突出す
べく設計される。例示的実施例において凹形蓋体区画43
は、ハウジング・カラー32の略々中間まで突出する。上
記凹形蓋体区画はこの様に設計されると共に、特に上記
ボックスの内側における蓄積圧力に応じて蓋体14の唇部
44に対し外径方向に向けられた力を提供するための変形
可能構造を有すべく設計される。すなわち上記ボックス
内に蓄積される圧力は上記凹形蓋体区画に対して外向き
の力を加えるが、この力は上記凹形蓋体区画を所望程度
まで外方に変形すると共に蓋体唇部44に向けて直角方向
もしくは径方向に向けられる力に変換される。この直角
方向の力は、対向する上記蓋体唇部およびハウジング・
カラー唇部表面の間のシール56を更に圧縮することで、
増大する内部圧力による漏出に抗する上記バルブ・ボッ
クスの機能を強化する役割を果たす。

【００３４】故に、この様に配置構成された上記蓋体お
よびハウジングの幾何形状は協働することで自己励起シ
ール構造(self-energizing seal construction)を形成
するが、該構造は、ボックス内の圧力に露出されたとき
に相互から離間移動する各シール表面を有するという従
来のバルブ・ボックスと比較すると、バルブ・ボックス
内で蓄積されて増大する圧力に対して優れた耐性を提供
する。

【００３５】本発明の原理に従い構築されたバルブ・ボ
ックスは、上述された従来のバルブ・ボックスと比較し
て幾つかの利点を呈する。上記バルブ・ボックス・ハウ
ジングおよび蓋体を形成する上では熱成形方法が使用さ
れることからバルブ・ボックスは単一の15分の形成サイ
クルで形成されるが、該サイクルにおいて切り揃えに要
するのは15分未満であり且つ丸められた表面を有するボ
ックスが形成され得る。これは、矩形の角隅部および表
面を有するボックスを生産すべく複数のパネルを切断し
て溶着するという労働集約式の複数段階プロセスに匹敵
する。

【００３６】更に、熱成形プロセスを使用すると、同様
のサイズの従来バルブ・ボックスよりも約40％だけ軽い
バルブ・ボックスを製造することでシステム設備が簡素
化され得る。同様に、スピン溶着継手を使用する機能に
より、バルブ・ボックスの構成は簡素化されると共に従
来の継手を用い乍ら漏出の可能性は減少される。本発明
のバルブ・ボックスはまた、溶着工程なしで液体収集リ
ザーバを有する形状とされ、上記蓋体の開放もしくは取
り外し時における上記ハウジングからの流体漏出を回避
する。同様に、透明なまたは透き通るPVCで形成された
本発明のバルブ・ボックスによれば、該ボックスの上
方、側部または下方から流体漏出を観察すべくボックス
内を視認し得る。本発明のバルブ・ボックスは更に流体
ドレンを備えるが、該流体ドレンは上記流体リザーバと
協働して、上記ボックス内に収集された流体を安全な距
離から排出もしくは除去し得る。

【００３７】上記バルブ・ボックスの自己励起シールの
特徴は、一定用途における使用のために望まれまたは必
要とされるバルブ・ボックスの圧力定格を満足しまたは
超えるバルブ・ボックスを提供し得る上で重要である。
従来のバルブ・ボックスは、1〜1/2psiまでの圧力テス
トの間に漏出もしくは故障することが知られている。本
発明型式のバルブ・ボックスは、少なくとも5psiの圧力
にて耐漏出機能を提供し得る。

【００３８】本発明の原理に従ってバルブ・ボックスの
他の改良例と変形例とが存在することは当業者にとって
明らかであろう。従って、本発明は、添付の請求の範囲
の範囲を逸脱しないで詳細な説明に記載された実施形態
とは別の実施形態が存在し得ることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理に従い構築されたバルブ・ボック
スの概略的斜視図である。

【図２】図１のバルブ・ボックスの概略的側面図であ
る。

【図３】図１および図２のバルブ・ボックスの概略的底
面図である。

【図４】図１〜３のバルブ・ボックスの側断面図であ
る。

【図５】図１〜４のバルブ・ボックスの詳細領域を拡大
した側断面図である。

【符号の説明】

１０…バルブ・ボックス １２…ボックス／ハウジング １４…蓋体 １６…基部 １８、２０、２２、２４…側壁 ２５…フランジ ２６…PVC継手 ４３…凹形中央区画歩ウ ４４…唇部分 ５２…側壁 ５４…フランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル ジョン レン アメリカ合衆国，ワシントン 98008，ベ ルビュー，サウス イースト フォース ストリート 16019 (72)発明者 スティーブン ジェイコブス アメリカ合衆国，ワシントン 98103，シ アトル，パラティン アベニュ ノース 4317 Ｆターム(参考） 3E084 AA05 AA14 AA26 AB01 BA02 CA03 CB03 CC03 DA03 DB09 DC03 FA09 FC01 GA08 GB12 GB17 HA03 HB04 HD02 3H051 BB01 BB02 BB10 CC03 CC06 CC14 CC16 DD07 FF15

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基部からハウジングに亙り軸心方向に延
   びる内部チャンバを含むハウジングであって、前記チャ
   ンバ直径は前記基部から外方向に延在してチャンバ開口
   を形成する側壁表面により形成され、前記チャンバ開口
   は前記チャンバに向けて内径方向に位置されたシール表
   面を含む、ハウジングと、 前記ハウジング・チャンバ上に位置されると共にシール
   表面を有する蓋体であって、該シール表面は前記チャン
   バに向けて外径方向に位置されると共に前記チャンバ開
   口シール表面に対向して配置される、蓋体と、 前記ハウジング・チャンバ表面と蓋体シール表面との間
   に介挿された環状シールと、を備えたバルブ・ボック
   ス。
2. 【請求項２】 前記蓋体は凹形中央部分を含み、前記蓋
   体シール表面は該凹形中央部分の回りに位置される、請
   求項１記載のバルブ・ボックス。
3. 【請求項３】 前記蓋体は、前記唇部シール表面から延
   在する側壁区画であって前記蓋体の回りに位置された側
   壁区画を含み、該蓋体側壁区画は前記ハウジング側壁表
   面上に位置される、請求項１記載のバルブ・ボックス。
4. 【請求項４】 前記ハウジングは前記ハウジング側壁区
   画から外方に延在するフランジを含み、 前記蓋体は前記ハウジング側壁区画の回りで外方に延在
   するフランジを含み、前記ハウジングのフランジと蓋体
   のフランジとは相互に接触して配置される、請求項１記
   載のバルブ・ボックス。
5. 【請求項５】 前記ハウジングは前記ハウジング側壁区
   画に沿って位置された液体リザーバを含み、 さらに前記チャンバ開口は前記液体リザーバにおける直
   径よりも小さな直径を有する、請求項１記載のバルブ・
   ボックス。
6. 【請求項６】 前記蓋体シール表面は該表面に陥没形成
   された溝を含み且つ前記環状シールは該溝内に部分的に
   配設される、請求項１記載のバルブ・ボックス。
7. 【請求項７】 前記ハウジングはポリ塩化ビニル材料か
   ら形成された一体片構造である、請求項１記載のバルブ
   ・ボックス。
8. 【請求項８】 前記蓋体は更に、 前記蓋体シール表面の内径方向であって前記ハウジング
   ・チャンバ内の軸心方向内方に位置された凹形中央部分
   と、 前記蓋体シール表面の外径方向であって前記ハウジング
   側壁区画の回りに位置された側壁区画と、 前記蓋体側壁区画の外径方向に位置されたフランジと、 を備える、請求項１記載のバルブ・ボックス。
9. 【請求項９】 前記ハウジングは前記ハウジング側壁区
   画の回りで外方に延在するフランジを含み、該ハウジン
   グ・フランジと前記蓋体フランジとは相互に接触して配
   置される、請求項８記載のバルブ・ボックス。
10. 【請求項１０】 前記バルブ・ボックスは、前記蓋体シ
    ール表面と前記環状シールとに対して径方向に向けられ
    た圧縮力を加える前記凹形中央部分の作用により、前記
    チャンバ内における内部圧力に応じて前記環状シールに
    大きなシール力を提供すべく形成される、請求項８記載
    のバルブ・ボックス。
11. 【請求項１１】 基部と該基部から外方に突出する側壁
    区画とにより形成される内側チャンバを備えたハウジン
    グを備えたバルブ・ボックスであって、 前記側壁区画は前記基部の反対側でチャンバ開口を形成
    する端部を含み、前記ハウジングは一体片構造を有する
    と共に、前記側壁区画の回りに延在するフランジであっ
    て前記基部と前記チャンバ開口との間に介挿されたフラ
    ンジを含み、 さらに、前記バルブ・ボックスは、 前記ハウジング・チャンバ内へと内方に突出する凹形中
    央区画と、 前記凹形中央区画の周縁部の回りに延在すると共に前記
    チャンバ開口の回りに位置された隆起唇部と、 前記唇部から離間延在すると共に前記ハウジング側壁区
    画の対向表面の近傍に位置された側壁と、 前記蓋体側壁の回りに延在すると共に前記ハウジング・
    フランジに対して位置されたフランジとを含む前記ハウ
    ジングに着脱自在に取付けられた蓋体とを備え、 さらに、前記蓋体と前記ハウジングとの間に介挿された
    環状シールと、 前記シールを圧縮すべく前記蓋体を前記ハウジングに対
    して固定することで両者間に耐漏性を提供する手段と、
    を備えたバルブ・ボックス。
12. 【請求項１２】 前記ハウジングは前記チャンバ開口に
    沿って配設された唇部を含み、該唇部は、前記基部に向
    けて内方に配向された前記端部の近傍における前記ハウ
    ジング側壁区画の一部から形成される、請求項１１記載
    のバルブ・ボックス。
13. 【請求項１３】 前記ハウジング唇部は前記チャンバに
    向けて内径方向に配向されたシール表面を含む、請求項
    １２記載のバルブ・ボックス。
14. 【請求項１４】 前記環状シールは、前記ハウジング唇
    部シール表面と対向する前記隆起唇部の表面に陥没形成
    された溝内に配設される、請求項１３記載のバルブ・ボ
    ックス。
15. 【請求項１５】 前記ハウジング側壁区画は、前記チャ
    ンバを通り延伸する軸心から前記チャンバ開口よりも径
    方向において遠位の箇所に位置されたドレン・ポートを
    含む、請求項１１記載のバルブ・ボックス。
16. 【請求項１６】 前記ハウジングは前記チャンバ開口に
    沿って配設された唇部を含み、 前記唇部は前記チャンバに向けて内径方向に配向された
    シール表面を含み、 前記蓋体隆起唇部は、前記チャンバから外径方向に配向
    されたシール表面であって前記ハウジング唇部シール表
    面の近傍に位置されたシール表面を含み、 前記環状シールは、前記蓋体凹形中央区画が外方に移動
    すると該環状シールに圧縮力を加える如く前記蓋体シー
    ル表面と前記ハウジング唇部シール表面との間に介挿さ
    れる、請求項１１記載のバルブ・ボックス。
17. 【請求項１７】 前記ハウジングはポリ塩化ビニル材料
    から形成される、請求項１１記載のバルブ・ボックス。
18. 【請求項１８】 前記ハウジングは、該ハウジングと直
    接接触すると共に前記ハウジング側壁区画に亙り配設さ
    れた一個以上の継手を含む、請求項１７記載のバルブ・
    ボックス。
19. 【請求項１９】 基部から前記ハウジングに亙り軸心方
    向に延在する内部チャンバを含むハウジングであって、
    チャンバ直径は前記基部から外方に延在してチャンバ開
    口を形成する側壁表面により形成され、前記チャンバ開
    口は該チャンバ開口の回りに位置された唇部であって前
    記チャンバに向けて内径方向に位置されたシール表面を
    有する唇部を含み、前記ハウジングは前記側壁区画の回
    りに延在して該側壁区画から外径方向に突出するフラン
    ジを含む、ハウジングと、 前記ハウジングに取付けられた蓋体であって、 前記チャンバ開口上に位置された凹形中央区画と、 前記凹形中央区画の回りで径方向に位置された唇部であ
    って、前記チャンバから径方向に離間突出し且つ前記ハ
    ウジング唇部シール表面に対して位置されたシール表面
    を含む唇部と、 前記唇部シール表面から外径方向に且つ前記ハウジング
    側壁区画の回りに延在する側壁区画と、 前記側壁区画から外径方向に延在して前記ハウジング・
    フランジに接触するフランジと、を含む蓋体と、 前記ハウジング・シール表面と蓋体シール表面との間に
    介挿されてそれらの間に耐漏性シールを提供する環状シ
    ールと、を備えるバルブ・ボックス。
20. 【請求項２０】 前記ハウジングは前記ハウジング側壁
    区画に沿って位置された液体リザーバを含み、 前記チャンバ開口は前記液体リザーバにおける直径より
    も小さな直径を有する、請求項１９記載のバルブ・ボッ
    クス。
21. 【請求項２１】 前記蓋体シール表面は該表面に陥没形
    成された溝を含み且つ前記環状シールは該溝内に部分的
    に配設される、請求項１９記載のバルブ・ボックス。
22. 【請求項２２】 前記ハウジングはポリ塩化ビニル材料
    から形成された一体片構造である、請求項１９記載のバ
    ルブ・ボックス。
23. 【請求項２３】 前記ハウジングは熱成形方法により形
    成された一体片構造である、請求項１９記載のバルブ・
    ボックス。